JP5472450B2 - 無線通信装置、および無線通信制御方法 - Google Patents
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Description
[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態の無線通信装置を示す図である。図1に示す無線通信装置1は、データの優先度に応じて通信速度を変更する無線通信装置である。無線通信装置1は、入力手段1a、優先度判定手段1b、速度制御手段1c、出力手段1dを有する。また、出力手段1dにはアンテナ1d1が接続されている。
図2は、第2の実施の形態の通信システムの全体構成を示す図である。本実施の形態の通信システムは、無線LANによる通信機能を有する情報処理装置200と、ネットワーク10で接続された情報処理装置400やサーバ500等の情報処理装置と間でデータの送受信を行えるように、本実施の形態のアクセスポイント100が、データリンク層のフレームを中継するものである。ここで、OSI(Open Systems Interconnection)参照モデルにおけるレイヤ2のデータの単位を、パケットと呼ぶこともあるが、第2の実施の形態では、説明の便宜上、すべてフレームに統一して表現する。
情報処理装置200は、ユーザが使用するコンピュータ等の情報処理装置である。情報処理装置200は、アクセスポイント100および中継装置300を介して、情報処理装置400やサーバ500とデータ通信を行うことができる。情報処理装置200は、これにより、例えば、情報処理装置400とIP電話やテレビ電話による通話、データ通信を行ったり、サーバ500から配信される動画や音声のコンテンツを取得したりデータのダウンロードを行ったりすることができる。
有線LANインタフェース部107は、有線のLANで接続された通信機能を有する装置に対して、有線のLANによる通信の接続を行うインタフェースである。
マーカー部107cは、検出したフローの優先度を書き換える。これにより、必要に応じてデータのフローの優先度の設定を変更することができる。本実施の形態のアクセスポイント100では、プライオリティ(図5において前述)を書き換える。なお、これに限らず、アクセスポイント100がレイヤ3スイッチの機能を有しており、パケットが入力される場合には、入力されるフローのパケットが有するToSフィールドに含まれるプライオリティを書き換えてもよい。なお、パケットのプライオリティを示すために、DSCP(DiffServ Code Point)を用いてもよい。
その後、図8において前述したように、アクセスポイント100に入力された有線LAN側入力フレームは、優先度変換部125において有線のLANの優先度が無線LANの優先度に変換される。
図10は、第2の実施の形態の無線LANインタフェース部の構成を示すブロック図である。図8において前述したように、無線LANインタフェース部110は、優先度変換部125によって有線のLANの優先度が無線LANの優先度に変換されたフローについて、変換された優先度に応じたリンクの速度でアクセスポイント100と接続された他の無線通信装置や情報処理装置に出力する。無線LANインタフェース部110は、フロー検出部110a、帯域監視部110b、マーカー部110c、優先度指定部110d、優先度検出部110e、リンク確認部110f、リンク制御部110h、廃棄制御部110k、シェーパ部110m、出力キュー部110pを有する。
帯域監視部110bは、無線LANインタフェース部110から出力されるフローの帯域を監視する。
優先度指定部110dは、フローの出力優先度およびキューに記憶されるときのキューイング優先度を決定する。
リンク確認部110fは、無線LANインタフェース部110に接続された情報処理装置200との間のリンクの速度等のリンクの状態確認と前回のリンクの状態を示すリンク状態データの維持を行う。
[ステップS12]速度制御部123は、無線LANで使用しているリンクの速度を確認する。
[ステップS14]速度制御部123は、ステップS11で判定したフレームの優先度およびステップS12で確認したリンクの速度について、ステップS13で取得した速度判定情報に従って比較する。このとき、速度制御部123は、所定時間以上QoSデータを有するフレームの検出がない場合には、フレームの優先度を検出できないので、優先度をQoSデータを有するフレームが検出されていた場合よりも低く設定してリンクの速度と比較する。
[ステップS17]速度制御部123は、ステップS16でリンクの速度を設定したBeaconを接続先である情報処理装置200に送信する。これにより、情報処理装置200との間で、ステップS11で判定した優先度に対応する速度のリンク無線LANによる通信を行うことができる。
[ステップS25]優先度判定部122は、ステップS22で検出した優先度を、データのフレームの優先度に設定する。その後、処理は復帰する。
なお、本実施の形態の優先度判定処理では、ステップS21においてデータの宛先が所定のMACアドレスであるか否かを判定した後にステップS23において複数の優先度を取得したか否かを判定するが、これに限らず、複数の優先度を取得したか否かを判定した後にデータの宛先が所定のMACアドレスであるか否かを判定してもよい。
本実施の形態では、リンクの接続開始時およびリンクの速度の変更時に、アクセスポイント100がパッシブスキャンによりBeaconを送信する。このとき、アクセスポイント100は、送信するBeaconに、フレームの優先度に応じたリンクの速度を設定して送信する。これを受信した接続先である情報処理装置200は、受信したBeaconに設定されたリンクの速度で無線LANの通信の設定を行う。これにより、アクセスポイント100と情報処理装置200との間で、フレームの優先度に応じた速度で無線LANのリンクが確立される。以下に、図15に従って、アクセスポイント100と情報処理装置200との間で無線LANのリンクが確立されるまでの手順について説明する。
[ステップS105]情報処理装置200は、ステップS104でアクセスポイント100から送信されたAuthenticationを受信すると、アクセスポイント100に対してAuthenticationに対するAckを送信する。
[ステップS107]アクセスポイント100は、ステップS106で情報処理装置200から送信されたAssociation Requestを受信すると、情報処理装置200に対してAssociation Requestに対するAckを送信する。
[ステップS109]情報処理装置200は、ステップS108でアクセスポイント100から送信されたAssociation Responseを受信すると、アクセスポイント100に対してAssociation Responseに対するAckを送信する。これにより、アクセスポイント100と情報処理装置200との間で、フレームの優先度に対応するリンクの速度で無線LANによる通信が確立される。
[ステップS111]アクセスポイント100は、ステップS110で情報処理装置200から送信されたDataを受信すると、情報処理装置200に対してDataに対するAckを送信する。
次に、第3の実施の形態について説明する。上記の第2の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については同一の符号を用いると共に説明を省略する。
また、優先度判定部622は、入力部621から入力されたデータのパケットの制御情報が有する送信先のポート番号情報が所定のポート番号を示す場合には、プライオリティの値に関わらずデータのフローの優先度を高く判定する。一方、優先度判定部622は、入力部621から入力されたデータのパケットの制御情報が有する送信先のポート番号情報が所定のポート番号でない場合には、データのフローの優先度を低く判定する。
また、上記送信先の情報処理装置とデータを処理するアプリケーションやサービスとを組み合わせてデータのフローの優先度を判定することができる。
なお、本実施の形態では、入力部621から入力されたパケットの制御情報に基づいて優先度が判定されるが、これに限らず、出力部624から出力されるパケットの制御情報に基づいて優先度を判定してもよい。
IPヘッダは、4ビットの領域であるバージョン番号、4ビットの領域であるヘッダ長、8ビットの領域であるToSフィールド、16ビットの領域であるパケット長、16ビットの領域である識別子、3ビットの領域であるフラグ、13ビットの領域であるフラグメントオフセット、8ビットの領域であるTTL(Time To Live)、8ビットの領域であるプロトコル番号、16ビットの領域であるヘッダチェックサム、32ビットの領域である送信元IPアドレス、32ビットの領域である宛先IPアドレスを有する。また、ToSフィールドは、3ビットの領域であるプライオリティ、5ビットのその他の領域を有する。
ここで、ToSフィールドが有するプライオリティは、パケットのデータのフローの優先度を示す。
[ステップS35]優先度判定部622は、ステップS32で検出した優先度を、データのパケットの優先度に設定する。その後、処理は復帰する。
なお、本実施の形態の優先度判定処理では、ステップS31においてデータの宛先が所定のIPアドレスであるか否かを判定した後にステップS33において複数の優先度を取得したか否かを判定するが、これに限らず、複数の優先度を取得したか否かを判定した後にデータの宛先が所定のIPアドレスであるか否かを判定してもよい。
次に、第4の実施の形態について説明する。上記の第2の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については同一の符号を用いると共に説明を省略する。
また、優先度判定部722は、情報処理装置700から出力されるデータの優先度の形式が、判定に使用している無線LANの優先度の形式と異なる場合、優先度変換部725によって変換されたデータのフローの無線通信の優先度を判定する。
なお、本実施の形態では、出力部724から出力されるフレームの情報に基づいて優先度が判定されるが、これに限らず、入力部721に入力されたフレームの情報に基づいて優先度を判定してもよい。
図21は、第4の実施の形態の無線LANのProbe Requestフレームのデータ構造例を示す図である。本実施の形態では、図21に示すProbe Requestフレームが、情報処理装置700の無線LANインタフェース部710から、アクセスポイント800に対してブロードキャスト通信により送信されることにより、アクティブスキャンが行われる。
優先度検出部731eは、情報処理装置700から送信されるフレームの制御情報からデータのフローの優先度を検出して、リンク制御部731hの制御を行う。
[ステップS42]速度制御部723は、無線LANで使用しているリンクの速度を確認する。
[ステップS44]速度制御部723は、ステップS41で判定したフレームの優先度およびステップS42で確認したリンクの速度について、ステップS43で取得した速度判定情報に従って比較する。このとき、速度制御部723は、所定時間以上QoSデータを有するフレームの検出がない場合には、フレームの優先度を検出できないので、優先度をQoSデータを有するフレームが検出されていた場合よりも低く設定してリンクの速度と比較する。
[ステップS47]速度制御部723は、ステップS46でリンクの速度を設定したProbe Requestを接続先であるアクセスポイント800に送信する。これにより、アクセスポイント800との間で、ステップS41で判定した優先度に対応する速度のリンク無線LANによる通信を行うことができる。
本実施の形態では、リンクの接続開始時およびリンクの速度の変更時に、情報処理装置700がアクティブスキャンによりProbe Requestを送信する。このとき、情報処理装置700は、送信するProbe Requestに、フレームの優先度に応じたリンクの速度を設定して送信する。これを受信した接続先であるアクセスポイント800は、受信したProbe Requestに設定されたリンクの速度で無線LANの通信の設定を行う。これにより、情報処理装置700とアクセスポイント800との間で、フレームの優先度に応じた速度で無線LANのリンクが確立される。以下に、図25に従って、情報処理装置700とアクセスポイント800との間で無線LANのリンクが確立されるまでの手順について説明する。
[ステップS206]情報処理装置700は、ステップS205でアクセスポイント800から送信されたAuthenticationを受信すると、アクセスポイント800に対してAuthenticationに対するAckを送信する。
[ステップS208]アクセスポイント800は、ステップS207で情報処理装置700から送信されたAssociation Requestを受信すると、情報処理装置700に対してAssociation Requestに対するAckを送信する。
[ステップS210]情報処理装置700は、ステップS209でアクセスポイント800から送信されたAssociation Responseを受信すると、アクセスポイント800に対してAssociation Responseに対するAckを送信する。これにより、アクセスポイント800と情報処理装置700との間で、フレームの優先度に対応するリンクの速度で無線LANによる通信が確立される。
[ステップS212]アクセスポイント800は、ステップS211で情報処理装置700から送信されたDataを受信すると、情報処理装置700に対してDataに対するAckを送信する。
1a 入力手段
1b 優先度判定手段
1c 速度制御手段
1d 出力手段
1d1 アンテナ
2 通信装置
2a アンテナ
Claims (6)
- 優先情報を有するデータが有線通信により入力される入力手段と、
前記有線通信により入力された前記データの優先情報の形式を、無線通信の優先情報の形式に変換する変換手段と、
前記変換された優先情報に基づき前記データを出力するときの優先度を判定する優先度判定手段と、
前記判定された優先度に応じて、前記データを出力するときの前記無線通信の通信速度を設定すると共に、前記データが入力されない場合には、前記無線通信の通信速度を、前記データが入力されている場合よりも遅く設定する速度制御手段と、
前記データを、前記設定された通信速度で前記無線通信により出力する出力手段と、
を有することを特徴とする無線通信装置。 - 前記データは、前記データの送信先のアドレスを示す宛先アドレス情報を有し、
前記優先度判定手段は、前記宛先アドレス情報が所定のアドレスを示す場合には、前記データの優先度を前記宛先アドレス情報が前記所定のアドレス以外の場合より高く判定する、
ことを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 - 前記データは、前記データの送信先のポート番号を示すポート番号情報を有し、
前記優先度判定手段は、前記ポート番号情報が所定のポート番号を示す場合には、前記データの優先度を前記ポート番号情報が前記所定のポート番号以外の場合より高く判定する、
ことを特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の無線通信装置。 - 前記出力手段は、前記データの送信先との間でリンクの確立を制御する制御信号に、前記設定された通信速度を示す情報を含めて、前記制御信号を前記送信先に送信することによって、前記送信先との通信速度を前記設定された通信速度に変更する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の無線通信装置。 - 前記速度制御手段は、前記有線通信によりデータが所定時間入力されない場合には、前記無線通信の通信速度を、前記有線通信によりデータが入力されている場合よりも遅く設定することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の無線通信装置。
- 有線通信により入力されたデータの優先情報の形式を、無線通信の優先情報の形式に変換し、
前記変換された優先情報に基づき前記データを出力するときの優先度を判定し、
前記判定された優先度に応じて、前記データを出力するときの前記無線通信の通信速度を設定すると共に、前記データが入力されない場合には、前記無線通信の通信速度を、前記有線通信によりデータが入力されている場合よりも遅く設定する、
ことを特徴とする無線通信制御方法。
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